在上海张江科学城，有一座被称为全球首个生命科学领域综合性大科学装置的地方——国家蛋白质科学研究（上海）设施。走进去，一排排精密仪器正在把生命科学的未来图景从设想变成现实。
先说一个直观的变化：蛋白质制造的速度，被大幅拉快了。
过去做蛋白质研究，科学家得靠大肠杆菌或酵母这类活细胞当“代工厂”，周期长、限制多，筛选结果还经常看运气。至今，人类真正弄清楚结构的蛋白质，也就二十到三十万个，跟自然界庞大的蛋白家族比起来，几乎等于什么都没动。
现在不一样了。设施里有一台叫D2Pi-2.0的自动化装置，它是全球首台基于D2P无细胞蛋白质合成技术的高通量体外蛋白合成设备，100%自主知识产权。简单说，做蛋白质不再需要活细胞了，在试管里加入原料和DNA模板，就能像流水线一样精准产出。
一天能合成多少？上千种蛋白质全自动合成，平台日通量能达到万级蛋白样品。换句话说，过去可能要干几年的活儿，现在一天就能跑完。目前这台装置已经完成安装，正在系统调试，很快就要正式投用。
不过，真正让蛋白质研究提速的，不光是这台硬设备，还有AI的深度参与。
这两年AlphaFold这类AI模型在蛋白质结构预测上表现很亮眼，科学家可以在计算机里设计出成千上万种自然界根本不存在的蛋白质。但设计归设计，如果只停留在数字层面，就还只是纸上谈兵。蛋白质设施的作用，就是把AI设计的那些蛋白真正做出来，再用核磁共振、冷冻电镜这些高端仪器去验证，形成“干湿结合”的闭环。
这里面还有一个容易被忽略的细节——AI能做出准确预测，离不开PDB蛋白质结构数据库里那些积累了多年的实验数据。没有这些数据，AI就没有学习材料。截至目前，蛋白质设施的中国团队已经参与注释审校了超过11950条PDB数据，为全球AI蛋白质研究打了不少底子。
吴家睿主任打了个比方，说这座设施像蛋白质研究领域的综合性“三甲医院”，九大技术系统覆盖了从合成到验证的全链条。从2015年开放至今，已经服务了全国超过2500个研究团队和150多家产业用户，在《自然》《科学》《细胞》这些顶刊上发了数千篇论文。
大科学装置听起来跟普通人距离很远，但它的成果其实已经在悄悄渗透日常生活。吴家睿举了两个例子。
一个是人造血红蛋白。用无细胞合成技术做出来的人造血，不受血型限制，不需要配型，还能工业化量产，对急救输血意义很大。目前这个项目已经进入临床研究阶段。
另一个是甜蛋白。为了解决代糖食品那些健康争议，团队用AI合成了一种蛋白，甜度是蔗糖的24万倍，但零热量、不升血糖，还能耐高温高压。现在已经被用在儿童漱口水这类日化产品里，实现了量产——孩子喜欢甜味，又不用担心糖分摄入。
2025年，蛋白质设施迎来正式开放第十年。前十年，核心任务是“认知”——搞清楚蛋白质的结构是什么。接下来的十年，关键词换成了“创造”：按需设计、合成自然界不存在的蛋白质，并且真正拿它们去解决现实中的问题。这个转变，正在一步步变成现实。